Решения для машиностроительных предприятий — различия между версиями

Версия 16:12, 2 марта 2012

Машиностроение - базовая отрасль в любой развитой экономике. К сожалению, со времён распада Советского Союза машиностроение в России переживает не лучшие времена. Тем не менее, существует и развивается довольно большое количество машиностроительных предприятий. Им приходится существовать в условиях жёсткой конкуренции как со стороны западных производителей с "раскрученными" брендами, так и со стороны дешёвой китайской продукции. Выстоять в конкурентной борьбе невозможно без правильной организации производства, а современные информационные технологии - один из важнейших инструментов, помогающих вести производственную деятельность в соответствии с намеченной стратегией.

PHARIS - автоматизированная система управления производственными процессами (MES), построенная по модульному принципу и обеспечивающая решение большинства вопросов управления производством на уровне цехов. Основные возможности PHARIS описаны ниже.

Для организации работы оператора в PHARIS используются производственные терминалы - панельные компьютеры с сенсорным экраном, которые могут располагаться непосредственно около станка или обрабатывающего центра.С помощью терминала оператор может вводить данные о фактическом количестве годных изделий и брака, просматривать техническую документацию, выбирать и загружать управляющие программы, просматривать имеющиеся производственные заказы и т.д. Регистрация для работы с терминалом производится либо с помощью пароля, либо с помощью личного штрих-кода или RFID-метки.

Подготовка производства. PHARIS позволяет вести единую базу данных об оборудовании, материалах, сотрудниках, выпускаемых изделиях и технологических процессах для выпуска изделий. Если эти данные уже описаны в ERP-системе, то PHARIS берёт информацию из неё, тем самым избавляя пользователя от необходимости повторного ввода данных.

Производственные заказы также могут храниться в системе или оперативно импортироваться из ERP. С каждым видом изделия или конкретным производственным заказом можно связать управляющие программы, которые автоматически будут загружены в систему управления станком при начале выполнения соответствующей операции. Также с производственным заказом могут быть связаны чертежи изделия, рабочие инструкции, фотографии готового изделия.

Централизованное хранение и пересылка управляющих программ. При большой номенклатуре выпускаемых изделий на предприятии со временем появляется большое количество самых разных управляющих программ для станков с ЧПУ и управляющих центров. Обычно такие программы и их многочисленные версии хранятся на разных рабочих местах и зачастую бывает трудно найти нужную программу и определить, какая же из её версий подойдёт для производства конкретного изделия. В состав PHARIS входят средства организации централизованного хранения управляющих программы с поддержкой контроля версий. Каждая программа или версия программы может быть привязана к описанию изделия, так что при начале выпуска этого изделия искать нужную программу не потребуется. Более того, при наличии связи между PHARIS и системой управления станком или обрабатывающим центром возможна автоматическая загрузка нужной версии программы. Для организации связи со станком можно использовать любой поддерживаемой его системой управления интерфейс — RS-232, RS-485, USB, Ethernet и т.д. Для старых станков возможно использование DNC-терминалов.

Связь с оборудованием и сторонними информационными системами. Для наблюдения за ходом производственного процесса, мониторинга работы оборудования и оценивание его эффективности, пересылки управляющих программ необходимо организовать связь между системой и оборудованием. Как правило, современные станки и обрабатывающие центры оснащены нужными для подключения интерфейсами. Для связи со старыми станками возможно применение специальных решений. Чаще всего для организации связи используются следующие подходы: подключение к системе управления станком, например с использованием технологии OPC; подключение к оборудованию с использованием специальных протоколов, поддерживаемых данным оборудованием; применение DNC-терминалов для связи с устаревшими станками; сбор сигналов с входных и выходных клемм системы управления; оснащение станка дополнительными датчиками (например, датчик вращения вала, датчик положения заготовки и т. д.) и сбор данных с этих датчиков.

Кроме обмена данными с оборудованием крайне полезно организовать обмен данными с другими информационными системами, используемыми на предприятии, в первую очередь с ERP-системами. При наличии связи PHARIS может забирать из ERP в оперативном режиме информацию о заказах, материалах, оборудовании, технологических процессах и отправлять обратно данные о фактическом количестве выпущенных изделий, браке, потреблённых ресурсах. В состав PHARIS входят средства для организации связи с системами SAP R/3, 1С «Предприятие», Microsoft Navision и многими другими.

Планирование производства. В состав PHARIS входит модуль планирования, который на основе данных о трудоёмкости выполнения отдельных производственных операций и производительности оборудования распределеяет выполнение производственных заказов по станкам и обрабатывающим центрам. Исходные данные для планирования могут браться как из собственной базы данных, так и из ERP. Оборудование, «участвующее» в планировании выбирается пользователем перед началом составления расписания, остальное оборудование при этом не учитывается.

Сформированное расписание представляется пользователю в виде диаграммы Гантта или календарного плана. Система информирует пользователя о наличии критических участков и даёт возможность ручного редактирования расписания прямо на диаграмме.

Система предлагает различные методы составления расписания — от простого распределения с контролем загрузки оборудования до примениия генетических алгоритмов.

Управление и отслеживание производства. PHARIS сопровождает производственный процесс на всех этапах начиная от подготовки производства и заканчивая сдачей оператором готовых изделий. Система знает, какая операция выполняется на данном рабочем месте в настоящий момент и отображает опертору только нужную в данный момент информации. Если организована связь PHARIS с оборудованием, при начале каждой операции система можета автоматически загрузить в систему управления оборудованием технологическую управляющую программу или набор значений параметров работы оборудования.

В ходе производственного процесса PHARIS собирает всю сопутствующую информацию: кто и на каком оборудовании выполнял производственный заказ, какие управляющие программы при этом использовались, какие значения имели технологические параметры (температура, давление и т. д.). Все эти данные сохраняются в архивной базе, на их основе формируется так называемый электронный паспорт заказа (Electronic Batch Record, EBR). EBR используется как для подтверждения соблюдения оговоренных процедур производства, так и для поиска причин брака при возникновении рекламаций.

Оценка эффективности оборудования и персонала. В ходе производственного процесса PHARIS собирает данные о количестве циклов оборудования, производительности, поломках, простоях и т. д. Собранные данные могут как представляться в графическом виде на временной диаграмме (timeline), так и использоваться при расчёте ключевых показателей эффективности (коэффициент загрузки, доступность, производительность, качество и др.). Значения показателей могут использоваться при распределении заказов по оборудованию, при принятии решения о покупке нового оборудования или продаже имеющегося, при планировании технического обслуживания и ремонта.

Перед началом работы оператор станка должен зарегистрироваться в PHARIS (с помощью пароля, штрих-кода или RFID-метки). Информация о времени регистрации и выхода из системы используются PHARIS для учёта рабочего времени оператора. Зная, кто работает за станком в данный момент, система может определить производительность каждого оператора при выполнении отдельных производственных операций, может подсчитать реальное количество годных и бракованных изделий, выпущенных оператором. Полученные данные могут использоваться при расчёте зарплаты, при принятии решений о дополнительном обучении оператора или переводе его на новое место работы.

Управление техническим обслуживанием. Своевременное техническое обслуживание — залог долгой и эффективной работы оборудования. PHARIS позволяет формировать заявки на техническое обслуживание и ремонт оборудования как по запросу оператора, так и автоматически при выходе значения одного или нескольких параметров работы оборудования за допустимые пределы. Например, превышение температурой двигателя шпинделя верхнего предела ясно сигнализирует о необходимости вмешательства техника. В PHARIS можно задавать и более сложные услвоия формирования заявки, включающие значения нескольких параметров.

При наличии возможности сбора данных со станка (даже в простейшем случае, когда используются специально установленные датчики, показывающие текущий режим работы оборудования) PHARIS ведёт подсчёт циклов станка. Заявка на техническое обслуживание может формироваться и по истечении заданной наработки оборудования. Аналогично может контролироваться и наработка оснастки.

Для облегчения работы техников и операторов в PHARIS добавлена возможность идентификации оборудования и оснастки с помощью штрих-кодов или RFID-меток.

PHARIS – модульная система, поэтому для каждого заказчика можно подобрать конкретный набор реализуемых функций в зависимости от текущих потребностей, и в дальнейшем, с ростом запросов пользователей, легко наращивать функциональность системы. Поэтому вполне возможно начать с реализации базовой системы, обеспечивающей сбор данных с оборудования и визуализацию производства, а в дальнейшем расширить её до полноценной MES управляющей производственными заказами, отслеживающей эффективность работы персонала и использования оборудования, планирующей производство и техническое обслуживание и т. д.

В Российской Федерации официальным представителем разработчиков PHARIS является компания «Терсис». Специалисты компании готовы предложить решения для управления производством, отвечающие Вашим текущим и будущим потребностям.

Где найти дополнительную информацию

Контактная информация

Алексей Козлецов, к.т.н.
Руководитель сектора автоматизации производственных процессов

e-mail: a.kozletsov@tersys.ru
моб. тел. +7 916 671-19-74